窒化アルミニウムをトクヤマが3割増産|半導体の熱対策で需要が伸びる理由

粒の大きさが異なる白いセラミックス粉末を並べた検査台

2026年9月10日、トクヤマは窒化アルミニウム粉末の生産能力を約3割引き上げると発表しました。10月1日には山口県柳井市と進出協定を結びました。報道によると投資額は約66億円で、新設備は2028年4月に動き出す予定です。

窒化アルミニウムは一般にはなじみの薄い材料ですが、半導体製造装置の中でウエハーを支える部材や、電子機器の熱を逃がす放熱材の原料として使われています。トクヤマはこの粉末で世界首位のメーカーで、国も経済安全保障の観点から今回の投資を支援します。

この記事では、今回の発表で決まったことと未公表のことを分けたうえで、窒化アルミニウムの性質と用途、増産に踏み切る背景、トクヤマが強い理由、取引先や業界が確認しておきたい点を順に整理します。

この記事の内容は、動画でも解説しています。

目次

トクヤマの柳井新設備で決まったこと

瀬戸内海の島々を背にした沿岸の化学工場

トクヤマが2026年9月10日に出したニュースリリースによると、新設備は柳井市の先進技術事業化センターに設けられ、窒化アルミニウム粉末の生産能力を現行比で約30%増やします。営業運転の開始は2028年4月の予定です。

リリースでは、用途を「主に半導体製造装置向け部材や熱伝導材料向け放熱フィラー」と説明しています。粉末は1985年から周南市の徳山製造所で、同社が独自に開発した還元窒化法でつくってきました。

今回の新設備は、その粉末の生産を柳井の拠点でも担う計画です。

もう一つの特徴は、経済安全保障推進法に基づく供給確保計画の認定を受けている点です。

この制度は、国民生活や経済に欠かせない重要物資のサプライチェーンを強くするため、国が企業の設備投資などを助成するものです。半導体関連では装置や部素材、原料の計画が認定されてきました。

投資額などの細かな数字は、会社のリリースではなく報道で伝えられています。

KRY山口放送によると、10月1日の協定では、先進技術事業化センターに隣接する約4,500平方メートルの土地に約66億円を投じ、10月に着工、新たに約10人を採用する計画です。

日本経済新聞は投資額を65億7000万円と報じています。国の支援については、経済産業省が2026年9月9日にトクヤマの供給確保計画を認定し、最大助成額を約21.9億円と公表しています。

一方で、「3割増」の基準となる現在の生産量は公表されていません。どの品種をどれだけ増やすのか、どの顧客に向けるのか、価格や納期にどう響くのかも明らかになっていません。記事を読むときは、この3つの区分を分けておくと誤解が少なくなります。

図1:柳井新設備で決まったこと・未公表のこと

会社の発表、報道で伝えられた数字、まだ公表されていない点を分けて整理しました。

生産能力 約30%増
会社発表窒化アルミニウム粉末の能力を現行比で約30%引き上げる(2026年9月10日発表)
2028年4月に営業運転
会社発表柳井市の先進技術事業化センターに生産設備を新設する
供給確保計画の認定
会社発表経済安全保障推進法に基づく計画として国の認定を受けて実施する
投資 約66億円
報道日経は65億7000万円と報道。国の最大助成額は約21.9億円(経済産業省、2026年9月9日認定)
約4,500㎡・約10人採用
報道センター隣接地に建設し、2026年10月に着工(KRY山口放送)
生産量・供給先・価格
未公表基準となる生産量、増やす品種の内訳、顧客や納期への影響は示されていない

※国の支援額は上限の金額で、実際の交付額とは異なる場合があります。

窒化アルミニウムとは|熱を通して電気を通さない材料

ピンセットで持ち上げた灰白色のセラミックス基板

窒化アルミニウム(AlN)は、アルミニウムと窒素が結びついたセラミックス材料です。最大の特徴は、熱はよく伝えるのに、電気はほとんど通さないことです。熱を逃がしたい場所の多くは電気が流れる部品のすぐそばにあるため、この組み合わせは貴重です。

トクヤマは事業説明会の資料で、特徴を4つ挙げています。セラミックスの中で最も高い水準の熱伝導性、電気絶縁性、シリコンと同じくらいの熱膨張係数、そしてハロゲン系のプラズマガスに強いことです。

熱膨張係数がシリコンに近いと、温度が上下してもシリコンのチップやウエハーと伸び縮みの差が小さく、はがれや反りが起きにくくなります。プラズマに強い点は、後で触れる半導体製造装置の中で効いてきます。

図2:放熱に使われる主な材料の熱伝導率

窒化アルミニウムは、電気を通さない材料の中で熱伝導率が飛び抜けて高い部類に入ります。

シリカ(SiO2)
約1
アルミナ(Al2O3)
30〜40
窒化アルミニウム(AlN)
170〜180
窒化ホウ素(BN)面方向
200
窒化ホウ素(BN)厚み方向
3

※単位はW/(m・K)。トクヤマ先端材料部門 事業説明会資料(2025年9月)の値。材料のグレードや測定条件で数値は変わります。窒化ホウ素は結晶の向きで値が大きく異なり、窒化アルミニウムはどの方向にもほぼ同じように熱を伝えます。

金属でもアルミナでも代わりにならない理由

熱を伝えるだけなら、銅やアルミニウムといった金属のほうが優れています。しかし金属は電気も通すため、電気が流れる部品に直接触れさせると短絡(ショート)の原因になります。そこで、絶縁しながら熱を逃がす部分にはセラミックスや樹脂が使われます。

絶縁性のセラミックスで最も広く使われているのはアルミナで、安価で扱いやすい材料です。ただ熱伝導率は窒化アルミニウムの数分の一にとどまります。

日本経済新聞は、窒化アルミニウムの熱伝導率を主流の酸化アルミニウムの10倍と伝えています。発熱が大きく、温度のむらが許されない場所ほど、窒化アルミニウムが選ばれやすくなります。

アルミナや窒化ケイ素、炭化ケイ素など、ほかのセラミックスとの違いはファインセラミックスの種類と用途で比較しています。

窒化アルミニウムは硬さや割れにくさでは窒化ケイ素に及ばない一方、熱を逃がす性能で選ばれる材料だと位置づけると分かりやすいでしょう。

どこで使われるか|粉末から装置部材・放熱材へ

クリーンルームで開いた装置チャンバー内のウエハー載せ台

トクヤマが増やすのは、最終製品ではなく原料となる粉末です。粉末は顧客の部材メーカーで焼き固められたり、樹脂に混ぜ込まれたりして、はじめて部品になります。今回の増産が自社にどう届くかを考えるには、この加工の段階を押さえておく必要があります。

図3:窒化アルミニウム粉末が部品になるまで

今回の増産の対象は一番上の粉末です。加工の方法によって、届く先の部品と市場が分かれます。

窒化アルミニウム粉末・顆粒・フィラートクヤマが製造(今回の増産の対象は粉末)
部材メーカーで加工
焼結してセラミックスにサセプター、静電チャック、ヒーターなどの装置部材
樹脂に充填放熱シート、ギャップフィラーなどのTIM
焼結して金属回路を付けるパワー半導体やLED用の放熱回路基板
組み込まれる先
半導体製造装置・データセンター・パワーモジュール・自動車・通信基地局トクヤマ資料が挙げる主な関連市場

※トクヤマ先端材料部門 事業説明会資料(2025年9月)をもとに作成。基板はグループ会社のTDパワーマテリアルも製造・販売しています。

半導体製造装置のウエハー保持・加熱部材

最も大きな用途の一つが、半導体製造装置の中でウエハーを載せる部材です。

成膜やエッチングの装置では、ウエハーをサセプター(載せ台)や静電チャック(静電気の力で吸着する台)に固定し、ヒーターで温めながら処理します。各工程の役割は半導体の前工程の流れで整理しています。

ここでは、ウエハー全体を同じ温度に保つ必要があります。温度のむらは膜の厚さや削れ方のばらつきにつながるためです。

日本ガイシは窒化アルミニウム製の静電チャックとヒーターを一体化し、ウエハー表面の温度のばらつきを±1%以下に抑えられるとしています。

さらに装置の中は、フッ素や塩素を含むプラズマにさらされる過酷な環境です。プラズマへの強さと金属汚染の少なさも求められ、窒化アルミニウムはこの条件に合う材料の一つとして使われています。

粉末を部材にする成形や焼成の流れはセラミックスの製造工程が参考になります。

電子機器の熱を逃がす放熱フィラー

もう一つの柱が放熱フィラーです。フィラーは樹脂に混ぜる粒のことで、熱を伝えにくい樹脂に窒化アルミニウムを詰め込むと、柔らかくて熱を通すシートやペーストになります。これがTIM(サーマル・インターフェース・マテリアル)と呼ばれる部材です。

TIMは、チップと放熱板、放熱板とヒートシンクのすき間を埋めて熱の通り道をつくります。

トクヤマの資料では、ICチップのすぐ上で使うTIM1と、ヒートシンクへ熱を渡すTIM2の両方を、需要拡大が期待される用途に挙げています。

同社のフィラーは1μmから120μmまで粒の大きさをそろえ、樹脂に多く詰めても流れやすい点を売りにしています。

パワー半導体の放熱回路基板

窒化アルミニウムを焼き固めた板に金属の回路を付けると、熱を逃がしながら電気を絶縁する基板になります。産業機械や鉄道、風力発電の電力制御に使うパワーモジュールや、レーザーダイオード、LEDが主な用途です。

パワー半導体は大きな電流を扱うため、熱の処理が性能と寿命を左右します。SiCやGaNのパワー半導体が広がれば、より高い温度と電力密度に耐える基板への要求は強まる方向にあります。

なぜ増産するのか|需要を押し上げる力と供給の制約

トクヤマはリリースで、増強の理由を「窒化アルミニウム粉末の需要拡大に対応するため」としています。背景としては、AI関連投資の拡大や半導体の高性能化による半導体市場の中長期的な成長を挙げています。

ただし、粉末の需給がどれだけ逼迫しているかを示す数字は公表されていません。

そのため本記事では「足りない」と断定はせず、需要を押し上げている要因と、供給を急には増やせない事情に分けて整理します。

図4:窒化アルミニウムの需要を押し上げる3つの力

用途ごとに需要の出どころが違います。半導体製造装置の市場予測は、その一つを測る参考値です。

01半導体製造装置の増加AI向けの投資で装置が増えると、ウエハー保持・加熱部材の数も増える
02チップの発熱の増加AIサーバーなどで発熱が増え、TIMや放熱フィラーの使用量が増える
03電力制御の高出力化パワーモジュールの電力密度が上がり、放熱回路基板の要求が高まる

参考:世界の半導体製造装置(新品)販売額(億ドル)

2025年(実績)
約1,351
2026年(予測)
1,659
2027年(予測)
約2,012
2028年(予測)
約2,295

※SEMIの2025年実績(2026年4月発表)と2026年央予測(2026年7月発表)。装置市場全体の数字で、窒化アルミニウムの需要量を直接示すものではありません。用途別の需要内訳は公表されていません。

AI投資で半導体製造装置が過去最高に

SEMIの2026年央予測では、2026年の半導体製造装置の販売額は前年比約23%増の1,659億ドルと過去最高になる見通しです。

2027年は約2,012億ドル、2028年は約2,295億ドルと拡大が続くとされ、AIの普及が伸びをけん引しています。

トクヤマも事業説明会で「窒化アルミニウム粉末の販売数量は、世界の半導体市場の成長とともに増加」と説明しています。装置が1台増えれば、その中のサセプターや静電チャックも増えるため、装置市場の伸びは粉末の需要にそのままつながりやすい構造です。

チップの発熱が増え、放熱材の出番が広がる

AI向けのプロセッサーやメモリーは消費電力が大きく、熱をどう逃がすかが設計上の大きな課題になっています。データセンターでは空気で冷やす方式から、液体で冷やす方式への移行も進んでおり、その構成はデータセンターの液冷で解説しています。

冷却方式が変わっても、チップから冷却部品までの熱の通り道を埋めるTIMは欠かせません。トクヤマは放熱フィラーを「新たな市場機会」と位置づけ、2022年には柳井の同じ拠点に高放熱フィラーの量産検討設備も設けています。

供給をすぐに増やせない事情

需要が伸びても、窒化アルミニウム粉末はすぐには増やせません。装置部材向けでは金属不純物や酸素をごく少なく抑える必要があり、粒の大きさのそろい方も焼き上がりの熱伝導率を左右します。

品質を保ったまま量を増やすには、製造のノウハウと専用の設備が要ります。

図5:粉末の供給を急に増やせない3つの理由

需要の伸びに対して、供給が追いつくまでには時間差が生まれやすくなります。

01品質の作り込み金属不純物と酸素を少なく、粒の大きさをそろえる。量を増やしても同じ品質を保つ必要がある
02設備の建設期間柳井の新設備は2026年10月着工、2028年4月営業運転の予定。着工から稼働まで約1年半かかる
03顧客側の評価装置部材は性能への影響が大きく、原料の生産拠点が変わると評価を求められることが多い

※03は業界で一般的な傾向です。今回の設備について、顧客の評価や認定の進め方は公表されていません。

しかも原料の生産拠点が増えると、部材メーカーや装置メーカーが品質を確かめ直すことが多く、設備の稼働と市場への供給増は同じ時期になるとは限りません。

国が供給確保計画で投資を支援するのは、こうした時間のかかる材料を国内で安定して確保したいという狙いがあるためです。

半導体向けの素材メーカーが需要地や需要増に合わせて生産能力を整える動きは、ほかの材料でも続いています。薬液の例として次の記事も参考になります。

トクヤマが強い理由|還元窒化法と増強の積み上げ

化学工場の反応設備と配管を点検する作業者

トクヤマの窒化アルミニウム粉末は、同社の資料で市場シェア・生産能力とも世界1位とされています。その土台にあるのが、独自に開発した還元窒化法です。アルミナ(酸化アルミニウム)とカーボンを混ぜ、窒素の中で反応させて窒化アルミニウムをつくります。

化学式で書くと、Al2O3+3C+N2→2AlN+3COです。原料を混ぜ、窒化させ、余分な炭素を取り除く工程を経ることで、金属不純物と酸素が少なく、粒の大きさがそろった粉末ができるとしています。

焼き固めやすいため高い熱伝導率の部材になり、樹脂にも多く詰め込めるのが利点です。

窒化アルミニウム粉末をつくる会社はほかにもあります。東洋アルミニウムはアルミニウム原料から一貫生産する粉末「トーヤルナイト」を、パワー半導体用基板や半導体製造装置用部品向けに販売しています。

基板では古河電子が2023年度から生産能力を1.6倍に増やしており、窒化アルミニウムの川下でも供給力を厚くする動きが出ています。

図6:トクヤマの窒化アルミニウム事業と増強の歩み

需要の伸びに合わせて、数年おきに生産能力を積み増してきました。

1985年徳山製造所で粉末の製造・販売を開始独自の還元窒化法による粉末。以後、基板や放熱フィラーへ用途を広げる
2016年12月発表年産480トンから600トンへ(25%増)2018年4月営業運転予定。放熱市場の需要拡大に対応
2018年8月発表生産能力を40%増強徳山工場内で増設し、2020年4月稼働予定
2022年9月発表柳井に高放熱フィラーの量産検討設備先進技術事業化センター内。2023年4月ごろ稼働
2024年2月発表柳井に窒化ケイ素ベアリングボールの開発拠点EVのインバーター周りの電食対策を狙う
2026年9月発表柳井に粉末の生産設備を新設(約30%増)2028年4月営業運転予定。供給確保計画の認定を受けて実施

※トクヤマのニュースリリースから作成。2018年以降の増強後の生産量(トン数)は公表されていません。

柳井の先進技術事業化センターは、敷地が約10.2万平方メートルある同社の新事業の拠点です。これまでは放熱フィラーや窒化ケイ素の開発・量産検討を担ってきましたが、今回は主力の粉末そのものを生産する設備が加わります。

井上智弘社長は協定の場で、窒化アルミニウム粉末を「電子材料部門の中でも中核をなす製品」と述べたと報じられています。

徳山製造所に加えて柳井にも粉末の生産設備を持つことは、災害や設備トラブルへの備えにもなり、安定供給を重視する顧客にとっても意味がある動きです。

増産で何が変わるか|立場別に確認したいこと

能力が3割増えるといっても、どの品種がどれだけ増えるのか、誰に優先して届くのかは公表されていません。増産のニュースだけで、自社の調達が楽になると判断するのは早いと考えたほうが安全です。

一方で、世界首位のメーカーが国の支援を受けて能力を増やすことは、中長期の供給力が厚くなる材料ではあります。立場ごとに、影響として考えられることと、取引先へ確認したいことを整理しました。

図7:立場別に見た影響と確認したいこと

公開情報で分かることと、取引先に聞かないと分からないことを分けて考えます。

考えられる影響
確認したいこと
装置・部材メーカー
2028年以降、装置部材向け粉末の調達先の選択肢が厚くなる可能性
使っている品種が増産の対象か、柳井品の評価が必要か、切り替えの時期
TIM・放熱材メーカー
放熱フィラー向けの供給余力が広がる可能性
フィラー品種の供給計画、粒径・表面処理グレードの追加予定
基板・パワーモジュール
焼結用の粉末・顆粒の安定調達につながる可能性
基板向け品種の扱い、複数拠点からの供給の可否
購買・調達担当
単一拠点に頼るリスクが下がる方向
価格改定や納期の見通し、2028年までの供給の扱い
柳井・山口の地域
約10人の新規採用と建設工事の発注
工事や設備保全、物流など地元企業への発注機会

※影響はいずれも可能性として整理したもので、トクヤマが公表した内容ではありません。

装置や部材をつくる企業にとって大切なのは、稼働の時期と自社の評価の段取りを早めに合わせておくことです。

2028年4月の稼働後すぐに切り替えられるとは限らないため、今のうちから営業担当や商社を通じて情報を集めておくと、調達計画を立てやすくなります。

製造業全体でも2026年度の設備投資計画は伸びています。化学や電気機械などの業種別の動きは製造業の設備投資計画で確認できます。素材メーカーの増産は、こうした投資の波の上流で起きている動きといえます。

就職や転職でトクヤマを見る人にとっては、セメントや化成品のイメージが強い同社が、電子材料と放熱材を成長の柱に据えていることを示す投資です。研究開発や生産技術の職種では、粉体の制御や焼結の知見が求められる分野でもあります。

まとめ

この記事のまとめ
  • トクヤマは柳井市に窒化アルミニウム粉末の生産設備を新設し、能力を約3割増やす(2028年4月稼働予定)
  • 投資は約66億円で、経済安全保障推進法の供給確保計画として経済産業省が最大約21.9億円の助成を認めている(投資額は報道ベース)
  • 窒化アルミニウムは熱をよく伝え電気を通さないセラミックスで、装置部材・放熱フィラー・放熱基板に使われる
  • AI投資による装置の増加と発熱の増加が需要を押し上げる一方、品質の作り込みや評価で供給はすぐには増えない
  • 増やす品種や供給先は未公表のため、取引先は品種・評価・時期を個別に確認しておきたい

窒化アルミニウムは目立たない材料ですが、半導体の製造と電子機器の熱対策の両方を下支えしています。関連する業種としては窯業・セラミックスや電子部品・半導体、技術テーマとしては材料技術の記事もあわせてご覧ください。

材料の調達に関わる方は、購買・調達の職種ページから、サプライチェーンの見直しに役立つ記事もたどれます。

出典

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プラント機器メーカーとプラントメーカーで約10年、設備の提案・設計・試運転に携わったのち、Webマーケターに転身。現在はBtoB製造業専門のWebコンサルタントとして、メーカーの情報発信を支援しています。エネルギー管理士/第三種電気主任技術者。工業技術ブログを2017年から運営(500本以上執筆)、YouTube登録者約2万人、Xフォロワー約1万人。

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